Synthèse, caractérisation et application d’oxyde pure et mélanges d’oxydes en couches minces

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2017
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Dès le début de son étude, l’intérêt s’est porté sur le développement et la maîtrise d’un processus de synthèse du mélange d’oxyde complexe ZnO/ZnAl 2 O 4 et la corrélation entre les propriétés physico-chimiques des dépôts obtenus en fonction de l’effet de la température de recuit thermique en vue d’application en optoélectronique ou photo-catalyse. La technique de dépôt utilisée est la pulvérisation chimique ultrasonique (USP), la qualité des films (en couche mince) est étroitement liée aux types de précurseurs utilisés et aux conditions opératoires. La formation de ZnAl 2 O 4 (AZ) dépend des conditions de dépôt et de recuit thermique. Les principaux paramètres influant dans le procédé USP sont la température du substrat (Ts), les concentrations des précurseurs et le volume du solvant. Le traitement thermique en est également un facteur capital dans la formation de l’aluminate de zinc en phase unique ou en mélange de phases ZnO/ZnAl 2 O 4 . La maîtrise du processus de dépôt des films minces transparents de bonne qualité a été atteinte. Les dépôts ont été réalisés à partir d’une solution pulvérisée à base de sels hydratés source d’ions d’aluminium et de zinc. Une apparition simultanée, à priori selon la DRX, du système ZnO/ZnAl 2 O 4 (de taille nanométrique) en couches minces à partir du recuit à 500°C-2h. Une meilleure qualité cristalline et ordre de la structure de ZnO à 550°C et de ZnAl 2 O 4 à 650°C sont notés. Les films ZnO/ZnAl 2 O 4 sont très transparents dans les régions visible et proche infrarouge et hautement sensibles à l’absorption UV indiquant qu’ils sont appropriés pour des applications de capteur photoconducteur UV et senseurs de gaz.
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